李巧玲,安 源,張艷川,楊 金
(1.河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,河北 石家莊 050018;2.長春大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林 長春 130012)
牛羊肉中三聚氰胺的HPLC快速檢測
李巧玲1,安 源2,張艷川1,楊 金1
(1.河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,河北 石家莊 050018;2.長春大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林 長春 130012)
建立高效液相色譜(HPLC)檢測牛、羊肉中三聚氰胺的檢測方法。樣品經(jīng)1%三氯乙酸-乙腈(3:1,V/V)提取,利用陽離子交換固相萃取柱凈化后,洗脫液于50℃條件下用氮氣吹干,殘渣用離子對試劑緩沖液-乙腈(90: 10,V/V)溶解,用高效液相色譜法由紫外檢測器檢測、外標法定量。結(jié)果表明,三聚氰胺在0.2~80μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)(R2)為0.9999,其檢出限為0.05mg/kg。在牛肉樣品中,三聚氰胺的平均回收率為81.73%~83.35%,相對標準偏差為0.97%~1.95%;在羊肉樣品中,三聚氰胺的平均回收率為80.95%~82.95%,相對標準偏差為0.70%~2.32%。本方法具有操作快捷、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點。
三聚氰胺;牛肉;羊肉;高效液相色譜
從“寵物飼料事件”到“三鹿問題奶粉事件”,再到“雞蛋中檢出三聚氰胺”,三聚氰胺已經(jīng)成為食品公共安全的焦點[1-3]。三聚氰胺(melamine)是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機化合物,重要的氮雜環(huán)有機化工原料。由于其含氮量高達66%,換算成粗蛋白含量為416.27%[4],在“凱氏定氮法”中可以表現(xiàn)出“高蛋白質(zhì)含量”的假象,所以成了“三鹿奶粉”事件中的主角。
關(guān)于三聚氰胺對人的毒性報道較少,大部分是動物研究的結(jié)果。三聚氰胺的毒作用靶器官為膀胱和腎臟,實驗顯示14C標記的三聚氰胺進入Fischer344大鼠體內(nèi)后主要分布于血液、肝臟、腎和膀胱等器官[5-7]。三聚氰胺既然能進入血液,推測其也能通過代謝在肉組織中有殘留。既然有殘留,殘留量能否對攝入該肉的人體產(chǎn)生危害,就成為一個很值得關(guān)注的問題。既然雞蛋中能檢出殘留的三聚氰胺[3],推測食飼料的動物的肉中也有可能檢出三聚氰胺。
2008年10月7日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布了《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》國家標準(GB/T 22388—2008),標準規(guī)定了高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法3種方法為三聚氰胺的檢測方法,檢測定量限分別為2、0.05、0.01mg/kg[8]。目前,對于鮮肉中三聚氰胺殘留的檢測研究報告還較少[9],因此本研究在GB/T 22388—2008的基礎(chǔ)上,通過對樣品前處
理方法進行改進,研究牛、羊肉中三聚氰胺的檢測方法。
1.1 材料、試劑與儀器
牛、羊肉購買于超市。
三聚氰胺標準品(純度大于 99.0%) 河北省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院;甲醇、乙腈、辛烷磺酸鈉(均為色譜純);檸檬酸、三氯乙酸(均為分析純);實驗用水均為超純水;氮氣(純度大于99.999%);0.2μm有機相微孔濾膜 天津市沃爾孚科技發(fā)展有限公司。
LC-20A高效液相色譜儀(配有SPD-20A檢測器和LC solution工作站) 日本Shimadzu公司;AL204分析天平 梅特勒-托利多有限公司;XYJ-3臺式自動平衡離心機 春蘭實驗儀器廠;SK5200LHC超聲波清洗器 上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司;氮氣吹干儀 上海濟成分析儀器有限公司;ProElut陽離子交換固相萃取柱 Dikma科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 溶液的配制
甲醇水溶液、三氯乙酸溶液(1%)、氨化甲醇溶液(5%)、離子對試劑緩沖液以及三聚氰胺標準儲備液的配制見參考文獻[8]。
1.2.2 標準曲線的繪制
用流動相將三聚氰胺標準儲備液逐級稀釋得到的質(zhì)量濃度為0.2、0.8、2、20、40、80μg/mL的標準工作液,各取20μL上色譜儀進樣分析。以標準樣品的質(zhì)量濃度為橫坐標、相應(yīng)的峰面積為縱坐標,獲得三聚氰胺的標準曲線及相關(guān)系數(shù)。
1.2.3 樣品的處理
選取新鮮牛肉、羊肉樣品約500g,分別切碎后,裝入潔凈盛樣袋內(nèi),密閉并標識,冷凍于冰箱中。
取適量上述樣品于干凈的研缽中,研磨成漿狀后稱取2g(精確至0.01g)試樣于50mL具塞塑料離心管中,加入12mL 1%三氯乙酸溶液和4mL乙腈,超聲提取8min后,以不低于4000r/min離心10min。上清液經(jīng)1%三氯乙酸溶液潤濕的濾紙過濾后,殘渣再經(jīng)上述過程提取一次,然后合并濾液,用1%三氯乙酸溶液定容至35mL,移取7mL濾液,加入7mL水混勻后轉(zhuǎn)移至固相萃取柱中。依次用3mL水、3mL甲醇和6mL氨化甲醇溶液洗脫。洗脫液于50℃條件下用氮氣吹干,得0.4g殘留物,用1mL流動相定容,渦旋混合1min,過微孔濾膜后,供HPLC測定。
1.2.4 液相色譜條件
色譜柱為Shim-pack VP-ODS C18柱(150mm×4.6mm,5μm),流動相為離子對試劑緩沖液-乙腈(90:10,V/V),檢測波長240nm,流速1.0mL/min,柱溫40℃,進樣量20μL。
1.2.5 三聚氰胺含量的計算
試樣中三聚氰胺含量的計算參見參考文獻[8]中的計算公式。
2.1 提取劑的選擇
根據(jù)GB/T 22388—2008相關(guān)資料,選取1%三氯乙酸-乙腈溶液(3:1,V/V)為提取劑。精確稱取2g供試樣品并添加三聚氰胺標準溶液(1μg/mL)250μL于干凈的研缽中,研磨成漿狀后放入50mL塑料離心管中,加入16mL提取劑高速均質(zhì)2min,后面的操作步驟和1.2.3節(jié)相同,高效液相色譜的測定結(jié)果見表1。
表1 以三氯乙酸-乙腈為提取劑三聚氰胺的回收率Table 1 Recovery of melamine in mutton and beef extracted with a mixture of trichloroacetic acid and acetonitrile mixture (3:1,V/V)
從表1可以看出,1%三氯乙酸-乙腈溶液對于兩種樣品中三聚氰胺的提取效果比較好,所以確定本實驗的提取劑為1%三氯乙酸-乙腈溶液。
2.2 提取液凈化條件的選擇
在三聚氰胺的檢測分析實驗中,固相萃取法是最為常用的凈化方法。萃取柱常使用以高聚物為基質(zhì)的親水-親脂混合型陽離子交換柱,苯磺酸基屬于強陽離子交換功能團,在任何pH值條件下都為帶負電荷的陰離子[10]。因此,只要控制樣品溶液的pH值使三聚氰胺呈陽離子狀態(tài),就能夠被苯磺酸基通過離子交換方式吸附。在樣品溶液中,三聚氰胺已經(jīng)是在酸性條件,故本實驗采用ProElut陽離子交換固相萃取柱(基質(zhì)為苯磺酸化的聚苯乙烯-二乙烯基苯高聚物)凈化提取液,結(jié)果表明,其凈化結(jié)果較為理想。
2.3 分析的線性范圍和檢出限
40μg/mL三聚氰胺標準溶液的HPLC圖見圖1,三聚氰胺的標準曲線見圖2。
由圖2可看出,三聚氰胺在0.2~80μg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)R2為0.9999。
依據(jù)本實驗的色譜條件,將標準溶液進行連續(xù)稀釋,同供試樣品進行研磨、提取、凈化后進樣分析,根據(jù)3倍噪音的峰面積響應(yīng)值和方法回收率,可以得到最低檢出限[11]。測定表明,三聚氰胺的檢出限為0.05mg/kg。此數(shù)值小于國標《原料乳與乳制品中三聚
氰胺檢測方法》中高效液相色譜法的檢測定量限2mg/kg,完全可以滿足對肉中三聚氰胺殘留的分析。
圖1 40 μg/mL三聚氰胺標準溶液的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of melamine standard solution at 40 μg/mL
圖2 三聚氰胺的標準曲線Fig.2 Standard curve of melamine
2.4 回收率的測定
本實驗分別取2g牛肉、羊肉樣品各3份,在2、4、8μg/g三個添加水平,按前述提取方法及檢測條件分別測定,同時做空白樣品兩份,每份樣品監(jiān)測6次,確定添加回收率。測得的回收率和相對標準偏差如表2、3所示。結(jié)果表明,牛肉樣品在3個添加水平下,樣品中三聚氰胺的平均回收率為81.73%~83.35%,相對標準偏差為0.97%~1.95%;羊肉樣品在3個添加水平下,三聚氰胺的平均回收率為80.95%~82.95%,相對標準偏差為0.70%~2.32%,這說明該方法的準確度和精密度良好。
表2 牛肉測定的回收率(n=6)Table 2 Average spike recoveries (6 replicates) for melamine in beef at 3 levels
表3 羊肉測定的回收率(n=6)Table 3 Average spike recoveries (6 replicates) for melamine in mutton at 3 levels
2.5 牛、羊肉中三聚氰胺含量的測定
圖3 牛肉樣品的高效液相色譜圖Fig.3 HPLC chromatogram of a beef sample
圖4 羊肉樣品的高效液相色譜圖Fig.4 HPLC chromatogram of a mutton sample
由圖1可知,三聚氰胺的保留時間在13.5min左右。圖3、4同圖1對比可知,牛肉樣品中含有三聚氰胺,羊肉樣品中不含有三聚氰胺。根據(jù)參考文獻[8]的計算公式,計算得出牛肉樣品中三聚氰胺的含量為1.064mg/kg,并且在待測物出峰的區(qū)域內(nèi),未見干擾峰出現(xiàn)。根據(jù)國家含乳15%以上食品中三聚氰胺的限量值(2.5mg/kg)的規(guī)定,牛肉樣品中雖然檢出了三聚氰胺,但含量符合國家規(guī)定限量值。
牛肉樣品中檢出了三聚氰胺,而羊肉樣品中未檢出,分析原因可能為:牛和羊所食飼料有差異,羊吃的飼料中三聚氰胺的含量很少,或者飼料中不含有三聚氰胺,經(jīng)機體代謝后,殘留在肌肉組織中的三聚氰胺
的量低于儀器的檢出限。
實驗證明三聚氰胺能夠通過飼料進入動物體內(nèi),并在肌肉組織中有殘留,但其殘留量較少,符合國家規(guī)定限量值,食用這種肉不會對健康帶來危害。同時該研究也表明,用高效液相色譜檢測牛羊肉中的三聚氰胺的含量是可行的。該方法精密度好,準確度高,檢出限低,該研究為鮮肉中三聚氰胺殘留的檢測提供了切實可行的技術(shù)手段,推廣性較強。
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Rapid HPLC Determination of Melamine in Beef and Mutton
LI Qiao-ling1,AN Yuan2,ZHANG Yan-chuan1,YANG Jin1
(1. College of Bioscience and Bioengineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China;2. Biological Scientific and Technical College, Changchun University, Changchun 130012, China)
A rapid HPLC method was developed for the determination of melamine in beef and mutton. Samples were extracted with a mixture of trichloroacetic acid and acetonitrile mixture (3:1,V/V) and cleaned up on a cation exchange solid-phase extraction (SPE) column. The eluate was blown to dryness under nitrogen at 50 ℃ and then dissolved in a mixture of ion-pair buffer and acetonitrle (90:10, V/V). The analysis was carried out using HPLC with UV detector. A good linear relationship was observed for melamine within the range of 0.2-80 μ g/mL and the linear correlation coefficient (R2) was 0.9999. The limit of detection was 0.05 mg/kg. For beef, average spike recoveries (6 replicates) at 3 levels ranged from 81.73% to 83.35%, with a relative standard deviation (RSD) from 0.97% to 1.95%. For mutton, average spike recoveries (6 replicates) at 3 levels ranged from 80.95% to 82.95%, with a RSD from 0.70% to 2.32%. The method proved to be rapid, accurate and reliable.
melamine;beef;mutton;high performance liquid chromatography
TS251.7
A
1002-6630(2010)10-0196-04
2009-08-07
教育部“留學(xué)回國人員科研啟動基金”資助項目(教外司留[2009]1001號)
李巧玲(1973—),女,副教授,博士后,研究方向為食品安全與檢測。E-mail:lql98119@126.com